【摘 要】
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2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹啉(2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinolone,IQ)主要存在于肉制品加工产品中。是一类致突变、致癌、致畸的有机物。为探究骆驼消化道微生物对
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2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹啉(2-Amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinolone,IQ)主要存在于肉制品加工产品中。是一类致突变、致癌、致畸的有机物。为探究骆驼消化道微生物对IQ的降解特性,本研究以骆驼消化道微生物为研究对象,采集骆驼消化道(瘤胃、肠道)内容物,使用以IQ为唯一碳源、氮源的无机盐培养基,在有氧条件下富集培养三代,通过高通量测序技术了解培养物中微生物类群多样性及其群落结构对IQ胁迫的响应;采用高效液相色谱法分别检测三代培养物对IQ的降解能力。以传统微生物学方法和分子生物学方法,分离、纯化和鉴定可培养降解菌,筛选高效降解菌株。高通量测序显示,降解IQ的微生物群体种类丰富,分为316个属,61个纲,隶属于24个门类。其中,丰度最高的五个门类依次为:变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。从纲水平分析,降解IQ的主要类群为鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)。进一步从属水平分析,鞘脂杆菌属(Sphingobacterium sp.)、短波单胞菌属(Brevundimonas sp.)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.)和苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)含量较高。IQ胁迫培养三代菌群组成有一定差异,瘤胃、肠道第一代样品中拟杆菌门(Bacteroidetes)含量显著增加,分别增加了27.26%和11.76%,瘤胃、肠道第一代样品中鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)的含量大幅增加,分别增加了31.85%和15%,瘤胃、肠道第一代样品中的鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.)含量增加较多,瘤胃中增加28.19%、16.44%,肠道增加13.37%、5.84%。瘤胃、肠道中的菌群对IQ的降解随着代数的增加呈递减趋势。富集培养物对IQ的降解肠道中降解率为37.8%、17.8%、14.95%,瘤胃中降解率为34.25%、21.66%、14.21%。从第三代培养液中分离纯化获得纯培养物,通过生理生化,分子鉴定对培养物进行鉴定。其中23株(KX832680-KX83270702)来源于骆驼肠道,27株(KX832703-KX832729)来源于骆驼瘤胃,50株菌归属于:苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)、金黄色葡萄球菌属(Staphylococcus sp.)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、梭形杆菌属(Lysinibacillus sp.)、Jeotgalibacillus、短芽孢杆菌属(Brevibacillus sp.)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)、微杆菌属(Microbacterium sp.)。通过紫外分光光度计定期检测菌的吸光度值(600nm),HPLC动态检测杂环胺IQ的残留量,确定骆驼消化道中可培养的微生物对IQ的降解能力。通过验证可培养菌株对IQ的降解能力,从骆驼瘤胃获得2株降解效果较好的菌株L6(Ochrobactrum sp.)和L15(Bacillus sp.),从肠道中获得2株降解率较好的菌株C1(Ochrobactrum sp.)和C16(Bacillus sp.),4株菌在IQ胁迫培养下的生长特性和降解速率的研究结果表明,4株菌在以IQ(30mg/L)为唯一碳源、氮源的培养基中的降解率最高为28.55%、25.19%。本研究通过对骆驼消化道微生物降解IQ的研究,了解降解微生物的群落结构,分离筛选降解菌株,初步探究降解菌株的降解特性。希望本研究能为动物消化道微生物降解有毒有害物质提供理论依据和实验方法,以期寻找出可保证食品安全、具有应用前景的微生物资源。
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